CS257406B1

CS257406B1 - A method for intensifying the process of leaching uranium feedstock and apparatus for carrying out the process

Info

Publication number: CS257406B1
Application number: CS855932A
Authority: CS
Inventors: Ivo Pechacek
Original assignee: Ivo Pechacek
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS593285A1

Abstract

Způsob zintenzivnění procesu loužení uranová suroviny spočívající v tom, že se na rmut uranové rudy, obsahující bubliny míchacího plynu, během loužení působí mikrovlnným zářením po dobu 10 sekund-až 15 hodin při,absorbovaní energii 5.10* až 1.10° J/nr rmutu a při kmitočtu elektromagnetických vln 100 kHz až 20 GHz. Způsob se provádí v uzavřená loužicí nádobě se souose umístěným systémem míchání vzduchem. Hezi stěnou tubusu systému mí-1 ohání vzduchem § stěnou loužicí nádoby Je umístěno alespoň Jedpo pouzdro mikrovlnného zářiče s alespoň Jedním okénkem pro vyústění 'mikrovlnného zářiče a alespoň Jedním otvorem pro výstup plynu. Každý mikrovlnný zářič Je vlnovodem spojen s generátorem mikrovln.A method for intensifying the leaching process of uranium raw materials, consisting in exposing the uranium ore mash containing bubbles of mixing gas to microwave radiation during leaching for 10 seconds to 15 hours at an energy absorption of 5.10* to 1.10° J/nr of mash and at an electromagnetic wave frequency of 100 kHz to 20 GHz. The method is carried out in a closed leaching vessel with a coaxially located air mixing system. At least one microwave emitter housing with at least one window for the outlet of the microwave emitter and at least one opening for the gas outlet is located along the wall of the leaching vessel. Each microwave emitter is connected to a microwave generator by a waveguide.

Description

Vynález se týká způsobu zintenzivnění procesu loužení uranové suroviny a zařízení k provádění způsobu, který je uskutečňován v uzavřené loužicí nádobě, v níž je souose umístěn tubus systému míchání vzduchem.The invention relates to a process for intensifying the process of leaching uranium raw material and to an apparatus for carrying out the process, which is carried out in a closed leaching vessel in which the tube of the air mixing system is coaxially positioned.

Jedním z hlavních problémů výroby uranového koncentrátu je etapa loužení rudy loužicím médiem, kdy je nutné převést uranové sloučeniny z chemicky pevných a stabilních, technologicky náročných vazeb na ve vodě rozpustnou formu sloučeniny. Dosavadní technologie loužení, spolu s dnes zpracovávanou surovinou dosáhla svého vrcholu v tlakovém způsobu loužení za vysokých teplot. Z hlediska koroze materiálů loužicích nádob a ostatní technologie nelze dále zvyáovet současné parametry. Dosud se k intenzifikaci procesu loužení využívalo mechanických kmitů pomocí elektromechanických měničů, kdy střídavé silové pole působí na roztok nebo suspenzi přes elektromechanický měnič. Výsledné působení je pouze mechanické, nikoliv elektromagnetické.One of the major problems in the production of uranium concentrate is the leaching step of the ore leaching medium, where it is necessary to convert uranium compounds from chemically solid and stable, technologically demanding bonds to a water-soluble form of the compound. The existing leaching technology, together with the raw material processed today, has reached its peak in the high pressure leaching process. In terms of corrosion of leach container materials and other technologies, current parameters cannot be further increased. So far, mechanical oscillations have been used to intensify the leaching process by means of electromechanical transducers, where an alternating force field acts on the solution or suspension via the electromechanical transducer. The resulting effect is only mechanical, not electromagnetic.

. Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob zintenzivnění procesu loužení uranové suroviny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se ha rmut uranové rudy, který obsahuje bubliny míchacího plynu, během loužení působí mikrovlnným zářením po dobu 10 sekund , až 15 hodin při absorbované energii 5.10^ b2 1.10^ J/m^ rmutu a při kmitočtu elektromagnetických vin 100 kHz až 20 GHz.. This is largely eliminated by the process of intensifying the leaching process of the uranium feedstock of the present invention by treating the uranium ore mash containing blending gas bubbles with microwave irradiation for 10 seconds during leaching for up to 15 hours at absorbed energy. 5.10 ^ b2 1.10 ^ J / m ^ mute and at an electromagnetic vin frequency of 100 kHz to 20 GHz.

Déle je podstatou vynálezu to, že zařízení k* provádění způsobu je tvořeno alespoň jedním pouzdrem mikrovnného zářiče, uloženým mezi stěnou tubusu systému míchání vzduchem a stěnou loužicí nádoby. Ve spodní části pouzdra mikrovlnného zářiče je vytvořeno alespoň jedno okénko pro vyústění mikrovlnného zářiče a alespoň jeden otvor pro výstup plynu přiváděného do pouzdra prostřednictvím přívodu. Každý mikrovlnný zářič je vlnovodem spojen s generátorem mikrovln. Výhodným provedením vynálezu je, že. vnitřní prostor pouzdra mikrovlnného zářiče je vyplněn tmelem a že vnější povrch mikrovlnného zářiče je opatřen izolační vrstvou, například z teflonu.Further, it is an object of the invention that the apparatus for carrying out the method consists of at least one housing of a micro-emitter emitted between the tube wall of the air mixing system and the wall of the leach container. At least one window for opening the microwave radiator and at least one opening for outlet of gas supplied to the housing by means of an inlet are provided in the lower part of the housing of the microwave radiator. Each microwave radiator is connected by a waveguide to a microwave generator. A preferred embodiment of the invention is that. the interior of the housing of the microwave lamp is filled with sealant and that the outer surface of the microwave lamp is provided with an insulating layer, for example of teflon.

Při použití způsobu zintenzivnění procesu loužení uranové suroviny podle vynálezu působí vzniklé elektromagnetické pole mikrovlnného charakteru destruktivně na uranové sloučeniny a chemické vazby mezi nimi a jejich rozrušení vede ke zvýšení výtěžnosti uranu z rudy.By using the process of intensifying the leaching process of the uranium raw material according to the invention, the resulting electromagnetic field of the microwave character has a destructive effect on the uranium compounds and the chemical bonds between them and their destruction leads to an increase in the uranium recovery from the ore.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněn jeden příklad provedení zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu. Na obr, 1 je zobrazeno umístění pouzdra mikrovlnného zářiče v tlakové nádobě a obr. 2 představuje pouzdro mikrovlnného zářiče v částečném řezu.The accompanying drawings show schematically one embodiment of a device for carrying out the method according to the invention. Fig. 1 shows the position of the microwave lamp housing in a pressure vessel, and Fig. 2 shows the microwave lamp housing in partial cross-section.

Způsob zintenzivnění procesu loužení uranové rudy podle vynálezu se uskutečňuje v uzavřené loužicí nádobě 10 překryté uzavíracím víkem 11 a opatřené přívodem 12 míchacího plynu, ve které je souose umístěn tubus 20 systému míchání vzduchem. Mezi stěnou tubusu 20 systému míchání vzduchem a stěnou loužicí nádoby 10 je umístěno alespoň jedno pouzdro 30 mikrovlnného zářiče, v jehož spodní části je vytvořeno alespoň jedno okénko 31 pro vyústění mikrovlnného zářiče a alespoň jeden otvor 33 pro výstup plynu přiváděného do pouzdra 30 prostřednictvím přívodu 34. Pokud je v pouzdru 30 umístěn větší počet mikrovlnných zářičů, pak jsou okénka 31 pro vyústění mikrovlnných zářičů a otvory 33 pro výstup plynu uspořádány ve spirále po povrchu spodní Části pouzdra JO. Každý mikrovlnný zářič je vlnovodem 41 spojen s generátorem 40 mikrovln. Vlnovod 41 prochází do pouzdra 30 víkem 36. ve kterém je rovněž upraven vývod 35 hermetizačního plynu a kterým také prochází vedení 34 plynu pro vytváření bublin, které vyústuje v otvorech 33 pro výstup plynu. Vnitřní prostor pouzdra 30 mikrovlnného zářiče může být vyplněn tmelem 37. Vnější povrch pouzdra JO je opatřen izolační vrstvou, například z teflonu.The process for intensifying the uranium ore leaching process according to the invention is carried out in a closed leach container 10 covered by a closure lid 11 and provided with a mixing gas inlet 12 in which the tube 20 of the air mixing system is coaxially positioned. Between the wall of the air mixing system tube 20 and the wall of the leaching container 10, at least one microwave-emitter housing 30 is disposed, at the bottom of which is formed at least one window 31 for the microwave-emitter opening and at least one gas exit port 33 If a plurality of microwave emitters are housed in the housing 30, then the microwave exit windows 31 and the gas outlet openings 33 are arranged in a spiral along the surface of the lower portion of the housing 10. Each microwave radiator is connected by a waveguide 41 to a microwave generator 40. The waveguide 41 passes into the housing 30 through a lid 36 in which a hermetizing gas outlet 35 is also provided and through which a gas conduit 34 for bubbling through the gas outlet openings 33 also passes. The interior of the housing 30 of the microwave emitter may be filled with sealant 37. The outer surface of the housing 10 is provided with an insulating layer, for example of Teflon.

Rmut uranové rudy je míchán plynem přiváděným do loužicí nádoby 10 přívodem 12. který spolu se systémem míchání vzduchem způsobuje podélnou cirkulaci louženého rmutu mikrovlnným polem, které se nachází poblíž okének 31 pro vyústění mikrovlnných zářičů, pod nimiž jsou upraveny otvory 33 pro výstupThe uranium ore mash is mixed with the gas supplied to the leaching vessel 10 via an inlet 12 which, together with the air mixing system, causes the longitudinal circulation of the leached mash through the microwave field near the exit windows 31 of the microwave emitters.

-3tlakového plynu. Pl yn vyvěrající z otvorů 33 vytváří vzduchové rezonátory o objemu řádově desítky cm v přímém kontaktu s okénky 31 pro vyústění mikrovlnného zářiče a v jejich blízkosti. Protone je louŽený rmut s obsahem loužicího činidla silně vodivý, dochází v bezprostřední blízkosti kolem bublin - rezonátorů k destrukcím chemických vazeb, diatermickému ohřevu a silné ionizaci.-3Pressure gas. The gas emanating from the apertures 33 forms air resonators of the order of tens of cm in direct contact with and near the windows 31 for the exit of the microwave radiator. Protone is a leached mash containing leaching agent that is highly conductive; chemical bonds, diathermic heating and strong ionization occur in the immediate vicinity of bubbles - resonators.

Příklad .Example.

Při atmosferickém loužení byl do tlakové nádoby o objemu 180 a průtoku 23 m^ za*hodinu, v níž je uloženo pouzdro mikrovlnného zářiče, přiveden rudný rmut, na nějž se impulzně působilo mikrovlnným zářením. Při absorbované energii 2.10 J na m^J a při kmitočtu 14 GHz se zvýšila výtěžnost cca o 2,5 %·In atmospheric leaching, a 180 m a / s pressure vessel having a flow rate of 23 m ^ / h containing the microwave housing was supplied with ore mash, which was pulsed with microwave radiation. At absorbed energy of 2.10 J per m ^J and at 14 GHz, the yield increased by about 2.5% ·

Při tlakovém loužení za stejných podmínek bylo dosaženo zvýšení výtěžnosti cca o 4 %·Under pressure leaching under the same conditions, an increase in yield of about 4% was achieved ·

Způsob zintenzivnění procesu loužení podle vynálezu je určen pro zpracování uranových rud, lze jej však použít pro jakoukoliv, rudu, v jejímž technologickém procesu zpracování je zařazen stupeň loužení.The process of intensifying the leaching process according to the invention is intended for the treatment of uranium ores, but it can be used for any ore in which the leaching stage is included in the technological treatment process.

Claims

A method for intensifying the leaching process of a uranium feedstock using microwave radiation, characterized in that uranium ore mash containing blending gas bubbles is treated with microwave radiation for 10 seconds to

15 hours, at a fluence of 5.10 to 1.10 m at ⁷ J ^J mash and when the frequency of electromagnetic waves of 100 kHz to 20 GHz.

Device for carrying out the method according to claim 1, carried out in a closed leaching vessel, in which an air mixing system tube is coaxially positioned, characterized in that at least one of the air mixing system tube (20) and the leaching vessel wall (10) is located a microwave emitter housing (30) having at least one microwave emitter window (31) at the bottom and at least one opening (33) for outlet of gas supplied to the microwave emitter housing (30) via an inlet (34), each microwave the radiator is connected to the microwave generator (40) by a waveguide (41).

Device according to claim 2, characterized in that the interior of the housing (30) of the microwave radiator is filled with mastic (37) *.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that the outer surface of the housing (30) of the microwave radiator is provided with an insulating layer, for example of teflon.